Metamath Proof Explorer


Theorem prjspnn0

Description: A projective point is nonempty. (Contributed by SN, 17-Jan-2025)

Ref Expression
Hypotheses prjspnssbas.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ )
prjspnssbas.w โŠข ๐‘Š = ( ๐พ freeLMod ( 0 ... ๐‘ ) )
prjspnssbas.b โŠข ๐ต = ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } )
prjspnssbas.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
prjspnssbas.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ DivRing )
prjspnn0.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ )
Assertion prjspnn0 ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โ‰  โˆ… )

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 prjspnssbas.p โŠข ๐‘ƒ = ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ )
2 prjspnssbas.w โŠข ๐‘Š = ( ๐พ freeLMod ( 0 ... ๐‘ ) )
3 prjspnssbas.b โŠข ๐ต = ( ( Base โ€˜ ๐‘Š ) โˆ– { ( 0g โ€˜ ๐‘Š ) } )
4 prjspnssbas.n โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ โˆˆ โ„•0 )
5 prjspnssbas.k โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐พ โˆˆ DivRing )
6 prjspnn0.a โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ ๐‘ƒ )
7 eqid โŠข { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } = { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) }
8 eqid โŠข ( Base โ€˜ ๐พ ) = ( Base โ€˜ ๐พ )
9 eqid โŠข ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) = ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š )
10 7 2 3 8 9 5 prjspner โŠข ( ๐œ‘ โ†’ { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต )
11 erdm โŠข ( { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } Er ๐ต โ†’ dom { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } = ๐ต )
12 10 11 syl โŠข ( ๐œ‘ โ†’ dom { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } = ๐ต )
13 7 2 3 8 9 prjspnval2 โŠข ( ( ๐‘ โˆˆ โ„•0 โˆง ๐พ โˆˆ DivRing ) โ†’ ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ ) = ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
14 4 5 13 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ( ๐‘ โ„™๐•ฃ๐• ๐•›n ๐พ ) = ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
15 1 14 eqtrid โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐‘ƒ = ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
16 6 15 eleqtrd โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โˆˆ ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) )
17 elqsn0 โŠข ( ( dom { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } = ๐ต โˆง ๐ด โˆˆ ( ๐ต / { โŸจ ๐‘ฅ , ๐‘ฆ โŸฉ โˆฃ ( ( ๐‘ฅ โˆˆ ๐ต โˆง ๐‘ฆ โˆˆ ๐ต ) โˆง โˆƒ ๐‘™ โˆˆ ( Base โ€˜ ๐พ ) ๐‘ฅ = ( ๐‘™ ( ยท๐‘  โ€˜ ๐‘Š ) ๐‘ฆ ) ) } ) ) โ†’ ๐ด โ‰  โˆ… )
18 12 16 17 syl2anc โŠข ( ๐œ‘ โ†’ ๐ด โ‰  โˆ… )